(57)【要約】【課題】不意に渋滞路に遭遇した場合等でも、アイドルストップ可能な時間を確保して、燃費性能を向上させる制御装置を提供する。【解決手段】発電機１の発電量及びバッテリ２の充電量を制御する発電制御手段４と、進行ルート上の渋滞の有無を予測する渋滞予測手段６と、を備える車両の制御装置において、発電制御手段４は、渋滞予測手段６により渋滞が予測された場合に、渋滞が予測されない場合に比べてバッテリ充電量を高く設定する。【選択図】図１
2010269712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機の発電量及びバッテリの充電量を制御する発電制御手段と、
進行ルート上の渋滞の有無を予測する渋滞予測手段と、
を備える車両の制御装置において、
前記発電制御手段は、前記渋滞予測手段により渋滞が予測された場合に、渋滞が予測されない場合に比べて前記バッテリ充電量を高く設定することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記発電制御手段は、前記渋滞が予測された場合のバッテリ充電量を、前記渋滞予測手段が取得した渋滞中の停車時間に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記渋滞予測手段は、前記渋滞中の停車時間を、進行ルート上を走行する他車との車車間通信により取得することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記発電制御手段は、前記渋滞が予測された場合のバッテリ充電量を、前記渋滞予測手段から取得した情報に基づいて予測した渋滞中の停車時間に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記渋滞予測手段から取得した情報が、渋滞距離及び渋滞通過に要する時間であることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記発電制御手段は、予測した前記渋滞中の停車時間が長いほど、前記バッテリ充電量を高く設定することを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電力制御装置に関し、特に、いわゆるアイドルストップを行う車両の電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制動時にモータジェネレータによる回生制動をかけることで走行エネルギの回収を行う車両において、通常走行時の目標充電量（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）という）をエンジン始動用の目標ＳＯＣより低く設定する構成が特許文献１に開示されている。この構成では、目的地到達前の所定期間だけエンジン始動用の目標ＳＯＣに切り換えて走行することで、回生制動によるバッテリの過充電を防止しつつ、エンジン始動要の電力を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４５１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、通常走行時用の目標ＳＯＣで走行中に予期せぬ渋滞に遭遇すると、アイドルストップを実施できなくなる場合がある。つまり、アイドルストップを実施すると、アイドルストップ中の放電によってエンジン再始動に必要な電力が確保できなくなるために、アイドルストップの実施が制限されてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで本発明では、不意に渋滞路に遭遇した場合等でも、アイドルストップ可能な時間を確保して、燃費性能を向上させる制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の制御装置は、発電機と、当該発電機で発電した電力を充電するバッテリと、発電機の発電量及びバッテリの充電量を制御する発電制御手段と、進行ルート上の渋滞の有無を予測する渋滞予測手段と、を備える。さらに、発電制御手段は、渋滞予測手段により渋滞が予測された場合に、渋滞が予測されない場合に比べてバッテリ充電量を高く設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、渋滞があると予測した場合にはバッテリ充電量を高めるので、渋滞によって停車した際の、アイドルストップ可能な時間を確保することができる。その結果として、燃費性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のシステム構成図である。
【図２】発電コントローラが実行する目標ＳＯＣ決定のための制御ルーチンを説明するフローチャートである。
【図３】発電コントローラに格納された、渋滞中の停車時間を予測するために用いるマップの一例である。
【図４】本実施形態の制御を実行した場合のタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態のシステムの構成図である。
【００１１】
発電装置１には、例えばオルタネータのようにエンジンにより駆動されて発電する発電機と、発電機の交流発電電力を直流電力に変換するインバータとを含む。また、発電装置１は、減速時等にはインバータが回生制動力を発生させ、走行エネルギを電力として回収する。
【００１２】
この発電装置１の発電量は発電制御手段としての発電コントローラ４により決定される。そして、発電装置１で発電した電力は、バッテリ２に充電されたり、スタータモータ等の電装部品５の駆動に用いられたりする。
【００１３】
発電コントローラ４には、バッテリ温度を検出する温度センサ３ａ及びバッテリ２の充放電電流を検出する電流センサ３ｂの検出信号が入力される。
【００１４】
バッテリ温度が低い状態では放電可能な電力が小さくなるので、後述する目標ＳＯＣ算出制御のために、バッテリ温度を検出する。
【００１５】
実際のバッテリＳＯＣは、バッテリ２の充放電電流を積算することで算出できる。この他にも、例えばバッテリ２の端子電圧を検出して、端子電圧と充放電電流からバッテリＳＯＣを推定する方法、端子電圧のみからバッテリＳＯＣを推定する方法を用いてもよい。
【００１６】
また、例えばカーナビゲーションシステム等の渋滞予測手段としてのＩＴ装置６から、渋滞情報や停車予測時間等の情報（以下、ナビ情報という）が逐次入力される。そして、これらの入力信号等に基づいて、バッテリ２の目標ＳＯＣを決定し、発電装置１の発電量を決定する。また、現在のバッテリＳＯＣでアイドルストップが可能か否かの判断も行う。
【００１７】
なお、ＩＴ装置６には、携帯電話機、入力装置、ＧＰＳ受信機、車速センサ、記憶装置等が接続されている。ＧＰＳ受信機によりＧＰＳ衛星からの信号電波を受信して車両の現在位置を検出するとともに、携帯電話機を介して情報センタとの通信または車車間通信により天気予報や渋滞情報を入手する。また、記憶装置に記憶している道路地図を用いて、入力装置により設定された目的地までの経路を探索し、経路誘導を行う。
【００１８】
図２は、発電コントローラ４が実行する、目標ＳＯＣ決定のための制御ルーチンを説明するフローチャートである。発電コントローラ４はこのルーチンをエンジンの運転中に一定間隔で実行する。一定間隔は例えば１０ミリ秒とする。
【００１９】
ステップＳ１では、これから通ろうとするルート（以下、進行ルートという）に渋滞があるか否かを、ナビ情報に基づいて判断する。渋滞がない場合はステップＳ２へ進む。渋滞がある場合は、ステップＳ４に進んで通常走行用の目標ＳＯＣを設定する。通常走行用の目標ＳＯＣとは、発電装置１による走行中の駆動力の確保と、制動時に回生制動により発電した電力の充電が可能なＳＯＣをいう。例えば３０〜８０％程度の範囲内とする。
【００２０】
ステップＳ２では、進行ルートを走行中かつ自車と通信可能な車両があるか否かを判定する。当該車両がある場合はステップＳ３へ進み、ない場合はステップＳ５へ進む。
【００２１】
ステップＳ３では、当該車両から低車時間情報を受信する。ステップＳ５では、ＶＩＣＳ情報から渋滞距離、渋滞を通過するのに要する時間（以下、渋滞時間という）等の情報を受信する。
【００２２】
ステップＳ３またはステップＳ５で情報を受信したら、ステップＳ６へ進み、受信した情報に基づいて渋滞予測時の目標ＳＯＣを設定し、処理を終了する。渋滞予測時の目標ＳＯＣとは、次回エンジン始動時に、低温環境下でもスタータモータで確実に始動できるようなＳＯＣのことをいう。例えば、外気温がゼロ度の場合には９５％程度である。
【００２３】
図３は、渋滞中の停車時間を予測するために用いるマップの一例である。縦軸及び横軸に、それぞれ車車間通信またはＶＩＣＳ情報から入手可能な渋滞距離及び渋滞通過に要する時間（以下、渋滞時間という）をとって、これに統計的に求めた予測停車時間を割り付けたものである。
【００２４】
渋滞距離が同じであれば、渋滞時間が長いほど停車時間が長いと予測される。また、渋滞時間が同じであれば、渋滞距離が短いほど停車時間が長いと予測される。
【００２５】
なお、図３のマップ内の予測停車時間はあくまでも一例であり、実際には、図３中の各ウィンドウについて、過去の渋滞における実績等を統計的に処理し、例えば平均値＋１σ等に設定する。ただし、上述した渋滞距離及び渋滞時間と予測時間の長さとの関係については、同様の傾向がある。
【００２６】
上記マップに基づいて渋滞中の予測停車時間を予測したら、それに基づいて下式（１）により充電必要量を算出する。通常走行時の目標ＳＯＣにこの充電必要量を加えたものが、渋滞予測時の目標ＳＯＣとなる。
【００２７】
充電必要量［Ａｓ］＝予測停車時間［ｓ］×アイドルストップ中のバッテリ放電量［Ａ］      ・・・（１）
【００２８】
ここで、アイドルストップ中バッテリ放電量は、前回アイドルストップ時に電流センサ３ｂで測定した放電電流値を用いる。
【００２９】
つまり、充電必要量とは、アイドルストップ中に車両補機等、例えばエアコンやカーナビゲーションシステム等、により消費される電力の予測値である。そして、スタータモータの駆動用電力に加えて、さらにこの充電必要量をアイドルストップ前に充電しておけば、アイドルストップ解除後に確実にエンジン始動を行うことができる。
【００３０】
発電コントローラ４は、上記のようにして定まる充電必要量となるように、充電を開始する。一般に、充電は減速時等のように発電装置１の発電効率がよいタイミングで実施する。渋滞ではない通常走行であれば、このような充電でも必要な充電量を賄うことができるが、渋滞時には必要な充電量に対して発電量が不足するおそれがある。
【００３１】
そこで、渋滞が予測され、かつ充電必要量が発生した場合には、発電コントローラ４は、発電装置１の発電効率によらず、つまり加速時や定速走行時のように発電装置１の発電効率が低い場合であっても、バッテリＳＯＣの維持または増大のために発電装置１の発電電圧を上昇させる。
【００３２】
図４は渋滞が予測され、かつ充電必要量が発生した場合の制御を実施したときのタイムチャートの一例である。ここでは、通常運転時にもエンジン始動に必要な電力は確保するように目標バッテリＳＯＣを設定し、ｔ０でエンジン始動してからｔ１までは加速し、ｔ１〜ｔ２で減速した後ｔ２〜ｔ３は定速走行し、ｔ３〜ｔ４で減速して、ｔ４からは渋滞によって停車する場合について示している。
【００３３】
ｔ０からｔ１までは加速走行のため、発電装置１の発電効率は相対的に低い。そこで、現状のバッテリＳＯＣを維持可能な程度に発電電圧を上昇させる。なお、ここでのエンジン始動は、アイドルストップ解除によるエンジン始動でも、通常のエンジン始動でもよい。
【００３４】
ｔ１からｔ２の間は、減速状態のため発電装置１の発電効率が相対的に高くなる。そこで、バッテリＳＯＣを上昇させる程度まで発電装置１の発電電圧を上昇させる。
【００３５】
ｔ２〜ｔ３の間は、ｔ０からｔ１の間と同様に発電効率が相対的に低いので、バッテリＳＯＣを保持する程度の発電電圧とする。ｔ３〜ｔ４の間は、ｔ１〜ｔ２の間と同様に発電効率が相対的に高いので、バッテリＳＯＣを上昇させる程度まで発電装置１の発電電圧を上昇させる。これにより、エンジン始動からアイドルストップまでの間に、バッテリＳＯＣは低下することなく、徐々に上昇することとなる。
【００３６】
このように、発電効率が高い場合にはバッテリＳＯＣが上昇するように、発電効率が低い場合にはバッテリＳＯＣを維持するように、それぞれ発電装置１の発電効率を制御する。その結果、アイドルストップ中に放電し続けても、ｔ６まではエンジン再始動に必要な電力を確保することができる。
【００３７】
これに対して、例えばｔ２からｔ３の間の発電効率が相対的に低い状態で発電電圧を上昇させなかった場合には、図４中に破線で示すようにｔ２からｔ３の間でバッテリＳＯＣは低下してしまう。このため、発電効率が相対的に高いｔ３からｔ４の間に再び発電電圧を高めても、アイドルストップを介しするｔ４の時点でのバッテリＳＯＣは、本実施形態よりも低くなる。そして、アイドルストップ中の放電量が同じであれば、ｔ６よりも早いｔ５の時点で、エンジン再始動に必要なバッテリＳＯＣまで低下してしまう。つまり、アイドルストップはｔ５までしか継続できない。つまり、本実施形態によれば、ｔ５〜ｔ６の分だけアイドルストップを長時間実施することができる。
【００３８】
以上のように本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
【００３９】
（１）発電コントローラ４は、渋滞が予測された場合には、通常運転時よりもバッテリＳＯＣの目標値を高く設定するので、渋滞により低車した場合のアイドルストップ可能時間を、より長く確保することができる。その結果、燃費性能の向上を図ることができる。
【００４０】
（２）発電コントローラ４は、渋滞が予測された場合のバッテリＳＯＣの目標値を、ＩＴ装置６が取得した渋滞中の停車時間に応じて設定するので、過充電や充電不足を回避することができる。
【００４１】
（３）ＩＴ装置６は、渋滞中の停車時間を、進行ルート上を走行する他車との車車間通信により取得するので、より正確な停車時間を得ることができ、充電必要量の精度が高まる。
【００４２】
（４）発電コントローラ４は、渋滞が予測された場合のバッテリＳＯＣの目標値を、ＩＴ装置６から取得した情報、渋滞距離及び渋滞時間に基づいて予測した渋滞中の停車時間に応じて設定するので、充電必要量を算出することができる。
【００４３】
（５）発電コントローラ４は、予測した渋滞中の停車時間が長いほど、バッテリＳＯＣの目標値を高く設定するので、アイドルストップ可能時間をより長く確保することができる。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１    発電装置
２    バッテリ
３ａ  温度センサ
３ｂ  電流センサ
４  発電コントローラ
５  電装部品
６  ＩＴ装置
【図１】
2010269712.tif 000003
【図２】
2010269712.tif 000004
【図３】
2010269712.tif 000005
【図４】
2010269712.tif 000006